[发明专利]一种测定乙交酯和D,L‑丙交酯共聚单体转化率的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测定GA和D,L-LA共聚单体转化率的方法。

背景技术

聚乙丙交酯(PLGA)是一类重要的生物医用高分子材料，具有良好的生物相容性和可降解性。它广泛应用于生物医学领域，如手术缝合线、骨折内固定材料、组织修复材料及药物控制释放体系(文献1)。聚乙交酯(PGA)纤维柔性较差，可能损伤人体组织。聚丙交酯(PLA)柔性比PGA好，但降解速度比PGA慢，而仅靠调节PLA的分子量及分子量分布来控制降解速率有一定局限性，为了改善聚合物的生物降解性能，一般采用共聚的方法，通过调节聚合物中共聚单体的种类、配比以及分子量等，改变聚合物的亲水性、结晶性，从而调节聚合物降解速度(文献2)。目前，PLGA是临床方面用得最多的一种可吸收缝合线。

通常PLGA可以通过乙交酯和丙交酯共聚制备。Sn(Oct)₂是使用最为广泛的环酯开环聚合催化剂，但是它具有很强的细胞毒性。而Bi³⁺不参加人体的新陈代谢，是最低毒的重金属元素。当肾小管与Sn²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺和Bi³⁺等金属离子时，Bi³⁺毒性最低(文献3)。Kricheldorf等(文献4)研究了以醋酸铋[Bi(OAc)₃]引发ε-己内酯开环聚合，实验证明Bi(OAc)₃是一种有效的催化剂。本发明使用Bi类催化剂催化GA和D,L-LA共聚。

在GA和D,L-LA共聚过程中，单体的转化率是考察聚合过程的重要影响因素之一。因此，建立一种简便且准确的方法测定共聚中单体的转化率非常重要。与其它方法相比，IR法和¹H-NMR法需要的样品量少，扫描时间短。本文使用IR法确定溶剂抽提纯化的PLGA中无GA和D,L-LA残留，然后对PLGA的¹H-NMR谱进行分析，根据特征峰积分面积计算聚合物中GA片段和LA片段的含量，进一步推导出单体的转化率。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足与缺陷，提供一种测定环酯开环聚合过程中单体的转化率的方法。该方法重现性好，数据可靠。本发明大大降低了测试成本，且测定精度高，测试步骤简单。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种测定环酯开环聚合过程中单体的转化率的方法，包括以下步骤：

(a)称取一定量的环酯和催化剂，充分混匀后进行本体聚合；

(b)聚合产物经溶剂抽提纯化，纯化后的共聚物在一定温度下减压干燥至恒重，测定产物的收率；

(c)使用IR法确定溶剂洗涤后的PLGA中无GA和D,L-LA残留；

(d)对PLGA的¹H-NMR谱进行分析，根据特征峰积分面积计算聚合物中GA片段和LA片段的含量；

(e)进一步推导出单体的转化率。

所述步骤(a)中，所述的催化剂包括Bi(OAc)₃和BiCl₃等铋类化合物。

所述步骤(b)中，溶解聚合产物PLGA的溶剂包括DMSO、CHCl₃、CH₂Cl₂、CCl₄和CH₃Cl等强极性溶剂。洗涤纯化溶液的溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇和丁醇等脂肪族醇类化合物。

所述步骤(d)中，使用测定PLGA的¹H-NMR谱图的溶剂包括DMSO-d₆、CDCl₃和HFIP-d₆等强极性氘代溶剂。

综上所述，本发明应用于环酯合成聚合物，能快速测定出单体合成聚合物的转化率，大大降低了测定成本。此方法测试精度高且步骤简单。

发明原理和方法

1.IR法分析PLGA中GA和D,L-LA残留量

(1)IR法的测定原理

在PGA的结构中，1215和1095cm^-1附近的吸收峰为酯基中C-O-C的吸收峰。在GA的结构中，波数1210cm^-1附近为酯基中C-O-C键的反对称伸缩振动峰，1050cm^-1附近为酯C-O-C键对称伸缩振动峰(文献5)。为了减少聚合物和单体中的峰重叠，我们选择1050cm^-1附近的峰来考察PLGA中GA含量的变化。